Transcript null
Väderlära: Luftmassor & fronter, lågtryck & högtryck, åska Marcus Löfverström [email protected] Dagens föreläsning behandlar... • Luftmassor & fronter • Lågtryck & högtryck • Åska • Sammanfattning Luftmassor och fronter Vad är en luftmassa? En luftmängd där vissa egenskaper är ungefär konstanta. Kan vara temperatur, tryck, luftfuktighet,... c - continental m - maritime A - arctic E - equatorial P - polar T - tropical Luftmassor och fronter Vad är en front? • En front utgör gränsen mellan två luftmassor • Kall- och varmfronter lutar på olika sätt på grund av termodynamiska egenskaper • Fronter är ofta kopplade till lågtryckspassager Luftmassor och fronter Vad är en front? Tre huvudtyper av fronter: Varmfront Kallfront Ocklusionsfront Luftmassor och fronter Tryckfältet vid fronter Kallfront K V K V K V Ocklusionsfront H L H L H L H Varmfront K V K V K V Luftmassor och fronter Varmfronten En varmfront passage innebär att en luftmassa med varmare temperatur är påväg Lutar “framåt” därför att den varmare luften glider över den kalla luften Luftmassor och fronter Varmfronten Varmt 0 km Kallt 600 km Mark Luftmassor och fronter Varmfronten Altostratus Varmt Cirrus Cirrostratus Nimbostratus 0 km Stratus Kallt Cumulus 600 km Mark Luftmassor och fronter Varmfronten Före Under Efter Temperatur Konstant Ökar Konstant Tryck Faller Konstant Konstant Vind Ökar Ändrar riktning Konstant Nederbörd Ihållande Uppehåll Uppehåll/ skurar Luftmassor och fronter Kallfronten Varmt Kallt 150 km 0 km Mark Luftmassor och fronter Kallfronten Cumulonimbus Varmt Kallt Stratocumulus Cumulus Nimbostratus 150 km Cumulonimbus 0 km Mark Luftmassor och fronter Kallfronten Före Under Efter Temperatur Konstant Faller Långsamt stigande Tryck Faller Stiger Långsamt stigande Vind Ökar (byig) Ändrar riktning Oftast konstant Nederbörd Ihållande Ihållande (intensiv) Skurar Lågtryck & högtryck Klimatologiskt marktryck !"#$%"&"%$'("))*("$+,-./0$1/#2$ Subtropiska högtryck som kommer sig av Hadley 3#4*#(5$ cirkulationen Över oceanerna på NH finns stationära lågtryck under vintern + baroklina zoner 3*%5$ Jan Jun Lågtryck & högtryck December-February 2012-08-27 22.35 ECMWF : ERA-40 Atlas : Isentropic level climatologies (polar stereographic projections) : Pressure and isotachs at 530K, Polar Stereographic, December-February NH Tryck och vind på 530 K nivån SH Övre raden, norra hemisfärens vinter June-August Undre raden, södra hemisfärens vinter Notera att vinden är (mycket) starkare på vinterhemisfären 2012-08-27 22.35 ECMWF : ERA-40 Atlas : Isentropic level climatologies (polar stereographic projections) : Pressure and isotachs at 530K, Polar Stereographic, JuneAugust Close Print NH NH SH Close Print Luftmassor och fronter Polarfronten Gränszonen mellan polarluft och tropikluft Lågtryck & högtryck Baroklina zoner Hittas öster om kontinenterna över haven i anslutning till polarfronten. Det är här lågtrycken föds och utvecklas NH Lågtryck & högtryck Lågtryck (cyklon) Vad är ett lågtryck? Område där trycket är lägre än i omgivningen och luften “roterar” i samma riktning som jorden, dvs moturs på norra halvklotet Varm luft transporteras mot polen framför lågtrycket och kall luft mot ekvatorn bakom Bildandet av ett lågtryck kallas cyklogenes NH Lågtryck & högtryck Cyklogenes A: Polarfronten B: En störning uppstår, varm luft transporteras mot polen och kall luft mot ekvatorn C: Fullt utvecklad cyklon D: Ocklusionsfas, kall& varmfronten möts och cyklonen börjar dö Lågtryck & högtryck Cyklogenes Virvling på hög höjd Ger förskjutning mellan temperatur- och tryckfältet och ett lågtryck kan bildas Lågtryck & högtryck Lågtryck (cyklon) Luft strömmar från högre till lägre tryck för att jämna ut skillnaden H H L H H NH Lågtryck & högtryck Lågtryck (cyklon) Luft strömmar från högre till lägre tryck för att jämna ut skillnaden Pga Corioliskraften viker rörelsen av och en moturs rotation uppstår Primärcirkulation H H L H H NH Lågtryck & högtryck Lågtryck (cyklon) Divergens Uppvindar Konvergens Sekundärcirkulation Corioliskraften verkande på det divergenta flödet på toppen bidrar till att lågtrycket dör NH Lågtryck & högtryck Högtryck (anticyklon) Luft strömmar från högre till lägre tryck för att jämna ut skillnaden L L H L L NH Lågtryck & högtryck Högtryck (anticyklon) Luft strömmar från högre till lägre tryck för att jämna ut skillnaden Pga Corioliskraften viker rörelsen av och en medurs rotation uppstår L L H L L NH Lågtryck & högtryck Högtryck Konvergens Nervindar Divergens Pga subsidens i centrum av högtryck transporteras torr luft nedåt vilket (ofta) resulterar i klart väder Lågtryck & högtryck Hur kan man se trycksystem på en väderkarta? Åska Åska Vad är det? Urladdning av statisk elektricitet som byggs upp av konvektion Förekommer vanligast på sommaren under sena eftermiddagar och kvällar Kräver kraftig konvektion och isbildning i toppen på molnet Vanligen 40-50 nedslag per sekund vilket motsvarar 1.4 miljarder nedslag per år (globalt). Ständigt ca 2000 oväder Kraftiga åskoväder i Sverige ger ~30 000 nedslag Åska Vanligast med moln-molnurladdningar Laddningen av molnen kommer sig troligen av kollision mellan partiklar såsom iskristaller och vattendroppar + +++ + ++ + - - - -- - - + Åska • Strömstyrka: vanligen 20 000 A (max 100 000 A) • Spänning: vanligen 30 000 000 V (max 100 000 000 V) • Tid: ~ 0.0001 s • Energi: ~180 000 000 J • Vertikala vindar på ~ 60 m/s (jmfr ~1 mm/s under normala förhållanden) Sammanfattning • Fronter utgör gränsen mellan olika luftmassor • Kall- och varmfronter är vanligen kopplade till lågtryck • Lågtryck bildas genom cyklogenes där varm luft transporteras mot polen och kall luft mot ekvatorn • Lågtryck dissiperar genom friktion och den så kallade “sekundärcirkulationen” • Åska är vanligt förekommande på sommaren då konvektionen är som starkast Frågor? Väderdiskussion Vi ska analysera vädersituationen 2012-09-09 Leta efter: • Låg- och högtryck • Fronter • Eventuella luftmassor • Jetströmmens läge Hur utvecklades vädret i Stockholm under de dagar som följer? 500 hPa geopotential, 850 hPa temperatur Sunday 9 September 2012 00UTC ©ECMWF Analysis t+000 VT: Sunday 9 September 2012 00UTC 850 hPa Temperature / 500 hPa Geopotential 558 0°E 20°E 40°E 60°E H 0 -8 70°N L 534 0 8 12 534 0 -12 -4 20°W L 4 564 16 546 540 40°W 552 60°W 570 576 0 2 58 16 60°W 588 60°N 564 4 558 L 540 6 54 552 8 570 16 576 6 57 50°N 12 570 L 12 58 2 L 582 24 L 16 40°N 12 H 20 16 588 40°W 16 20°W 16 20 588 0°E 20°E 20 Marktryck, 200 hPa vind Sunday 9 September 2012 00UTC ©ECMWF Analysis t+000 VT: Sunday 9 September 2012 00UTC Surface: Mean sea level pressure/200 HPa Wind Speed H 40°W 12 H 04 10 101 L 5 L 1000 10 37 L 10 L 18 60°E 2 0 18 6 38 L L 47 32 H 30 1016 60°N 1012 39 99 102 H 10 0 0 H 12 60°W 08 60°E 04 70°N 10 40°E 10 16 10 H 08 20°E 12 1012 0°E 10 L 20°W 1020 1016 996 60°W 1004 1008 30 55 17 H 10 L 1016 H 6 101 2 101 H 1012 L 1020 50°N 6 01 1 H 11 L L H 1016 20 40°E 0 1 42 H 1 L 40°N 1020 34 40°W 146 008 4 0 1 0 020 1 30 40 L 20°W 0°E 20°E Molighet på olika höjd Sunday 9 September 2012 00UTC ECMWF Forecast t+0 VT: Sunday 9 September 2012 00UTC Surface: Mean sea level pressure Sunday 9 September 2012 00UTC ECMWF Forecast t+0 VT: Sunday 9 September 2012 00UTC Surface: **High cloud cover/Surf: Low cloud cover/Surf: Medium cloud cover 40°W 20°W L 40°E H H 70°N 1010 L L L H L 1000 H L H 60°W 60°E 10 10 H 20°E 1010 1010 0° L 100 0 60°W H L H H 00 L H 10 H 102 10 0 00 60°N L L L 0 101 H HL 10 10 1010 L L H H 1020 H L L H L 1020 50°N H L H 10 H 20 H L L H L L H H L 40°W L 40°N L 30 L °N L H H L H L H 10 H L H H H 1020 10 H H 20 L HL L 10 H L H L H H H H L 20°W °N 30 L L L LH H H 3 0° 7 9 3 20°E 7 3 7 8.9 Hur utvecklades vädret i Stockholm? När ska varm- och kallfronterna komma in över Stockholm? OBS!! Notera de stora osäkerheterna i molnighet och nederbörd Hur utvecklades vädret i Stockholm? 2012-09-09 Sunday 9 September 2012 00UTC ECMWF Forecast t+0 VT: Sunday 9 September 2012 00UTC Surface: Mean sea level pressure Sunday 9 September 2012 00UTC ECMWF Forecast t+0 VT: Sunday 9 September 2012 00UTC Surface: **High cloud cover/Surf: Low cloud cover/Surf: Medium cloud cover 40°W 20°W 0° 40°E L 10 1010 1000 L L H 60°W L H H 1010 70°N L 60°E H H 10 H 20°E L L 100 0 60°W 1010 H L H H 10 00 L H H 102 0 10 00 60°N L L L 0 101 H 10 10 1010 L HL L H H 1020 H L L H L 1020 50°N H L H H 10 20 H L L 10 H L H L H H L 40°W L 40°N L 30 °N H L L H L H H H L H L H H 1020 10 10 H L H L L HL H L 20 H H H L 20°W °N 30 L H L L LH H H 3 0° 7 9 3 20°E 7 3 7 8.9 Hur utvecklades vädret i Stockholm? EPS Meteogram Stockholm 59.16°N 17.5°E (EPS land point) 31 m (T1279) Deterministic Forecast and EPS Distribution Monday 10 September 2012 00 UTC Total Cloud Cover (okta) 8 6 4 2012-09-10 2 0 Total Precipitation (mm/6h) 8 8 8 9 7 8 6 7 8 11 5 4 Monday 10 September 2012 00UTC ECMWF Forecast t+0 VT: Monday 10 September 2012 00UTC Surface: Mean sea level pressure Monday 10 September 2012 00UTC ECMWF Forecast t+0 VT: Monday 10 September 2012 00UTC Surface: **High cloud cover/Surf: Low cloud cover/Surf: Medium cloud cove 60°W 40°W 20°W L L 0° 20°E 0 H H 70°N 10 H 990 60°W L 1 L L H L 1000 10 1 2 0 10 00 H 010 3 60°E 101 1000 L 00 10 40°E 101 H 0 10 10 1020 10m Wind Speed (m/s) L 60°N H L H 8 1020 10 00 10 20 6 H 1010 102 0 L 10 10 L H H H L 0 101 50°N H L L 20 H 40°W L L H L 21 HL H 10 1 0 H H H L °N 30 L 102 0 H L H 18 15 L L H H 3 0° L H H H 20°W 2m Temperature (°C) reduced to the station height from 31 m (T1279) and 29 m (T639) L H 40°N 2 L H L H H L N L L 10 30 ° L L H H 4 H H H L L L H L 7 9 3 20°E 7L 3 7 12 9 6 Mon 10 max 90% 75% median 25% 10% min Magics++ 2.9.6 Tue 11 Wed 12 Thu 13 Fri 14 Sat 15 Sun 16 September 2012 EPS Control(31 km) High Resolution Deterministic(16 km) Mon 17 Tue 18 Wed 19 Hur utvecklades vädret i Stockholm? EPS Meteogram Stockholm 59.16°N 17.5°E (EPS land point) 31 m (T1279) Deterministic Forecast and EPS Distribution Tuesday 11 September 2012 00 UTC Total Cloud Cover (okta) 8 6 2012-09-11 4 2 0 Total Precipitation (mm/6h) 40°W L 20°E 40°E 70°N 0 0 L H 2 1010 10 10 101 0 60°W 9 HL 101 990 H 9 4 L H 11 60°E L 0 99 H L 0° 100 10 00 20°W 8 6 Tuesday 11 September 2012 00UTC ECMWF Forecast t+0 VT: Tuesday 11 September 2012 00UTC Surface: Mean sea level pressure Tuesday 11 September 2012 00UTC ECMWF Forecast t+0 VT: Tuesday 11 September 2012 00UTC Surface: **High cloud cover/Surf: Low cloud cover/Surf: Medium cloud cover 60°W 8 L H L 0 1020 60°N 00 1020 10m Wind Speed (m/s) 1020 10 L 10 H H 8 H 10 10 H H 6 20 50°N H 10 L H L H L H L H L L L 40°W L H L 2m Temperature (°C) reduced to the station height from 31 m (T1279) and 29 m (T639) H 21 L H H L L H °N 30 L H H 18 102 L L H 0 H L L H 20°W 2 L L 40°N L 30 H °N L H H H H 4 L L 10 20 20 10 H L 0° 15 H L 3 7 9 H H 3 20°E 7 3 7 8.9 12 9 6 Tue 11 max 90% 75% median 25% 10% min Magics++ 2.9.6 Wed 12 Thu 13 Fri 14 Sat 15 Sun 16 Mon 17 September 2012 EPS Control(31 km) High Resolution Deterministic(16 km) Tue 18 Wed 19 Thu 20 Hur utvecklades vädret i Stockholm? EPS Meteogram Stockholm 59.16°N 17.5°E (EPS land point) 31 m (T1279) Deterministic Forecast and EPS Distribution Wednesday 12 September 2012 00 UTC Total Cloud Cover (okta) 8 6 2012-09-12 4 2 0 Total Precipitation (mm/6h) Wednesday 12 September 2012 00UTC ECMWF Forecast t+0 VT: Wednesday 12 September 2012 00UTC Surface: Mean sea level pressure Wednesday 12 September 2012 00UTC ECMWF Forecast t+0 VT: Wednesday 12 September 2012 00UTC Surface: **High cloud cover/Surf: Low cloud cover/Surf: Medium cloud cover 60°W 40°W 20°W 0° 20°E 40°E 6 10 00 L L 0 100 HL H H 4 L 99 0 60°W 1 990 1010 L 0 01 10 10 L 1000 1010 70°N H L 20 60°E H L H 11 10 8 20 2 10 L H 0 H H L 10 00 1010 60°N 10m Wind Speed (m/s) 10 L H 1020 L L 1010 8 1010 10 H L L H L L 50°N 102 20 H 0 6 H 4 H H L H L L H 1020 40°W L L L H 30 ° L L N H L H °N L L 20 10 H 30 H H 15 L H 12 H L 20°W 18 L H L L 2m Temperature (°C) reduced to the station height from 31 m (T1279) and 29 m (T639) 1010 H L H L H 40°N L 2 H H H L H H 0° L 3 7 H 9 3 H 7 3 H 7 8.9 9 20°E 6 3 Wed 12 max 90% 75% median 25% 10% min Magics++ 2.9.6 Thu 13 Fri 14 Sat 15 Sun 16 Mon 17 Tue 18 September 2012 EPS Control(31 km) High Resolution Deterministic(16 km) Wed 19 Thu 20 Fri 21 Hur utvecklades vädret i Stockholm? EPS Meteogram Stockholm 59.16°N 17.5°E (EPS land point) 31 m (T1279) Deterministic Forecast and EPS Distribution Thursday 13 September 2012 00 UTC Total Cloud Cover (okta) 8 6 2012-09-13 4 2 0 6 (mm/6h) 7 Total Precipitation 7 7 6 6 14 11 9 6 13 7 6 9 15 7 5 Thursday 13 September 2012 00UTC ECMWF Forecast t+0 VT: Thursday 13 September 2012 00UTC Surface: Mean sea level pressure Thursday 13 September 2012 00UTC ECMWF Forecast t+0 VT: Thursday 13 September 2012 00UTC Surface: **High cloud cover/Surf: Low cloud cover/Surf: Medium cloud cover 40°W H LH L 60°W 40°E L L 3 H L 2 L L L 990 4 60°E L 70°N 1020 L 20°E H L H H 0° H L H 20°W 100 0 60°W H L 1010 HL 1 0 10 H 10 1000 60°N 1010 L 12 H 10 10 10 1020 L L 1020 8 L L 1010 L H H H H H 1020 L H 50°N H 4 2 L H HL H H L H L 10 40°N 30 °N H H H 15 L °N H H 20 10 10 H 20 L 0° H 12 L L H H 20°W 30 H L L 2m Temperature (°C) reduced to the station height from 31 m (T1279) and 29 m (T639) 18 L 10 40°W L 1010 L H L 6 H L L H H 10m Wind Speed (m/s) 9 H H 3 7 9 3 7 3 L 7 8.9 6 20°E 3 Thu 13 max 90% 75% median 25% 10% min Magics++ 2.9.6 Fri 14 Sat 15 Sun 16 Mon 17 Tue 18 Wed 19 September 2012 EPS Control(31 km) High Resolution Deterministic(16 km) Thu 20 Fri 21 Sat 22